電機軸承的可靠潤滑是使其保持理想運行工況的必要條件,而且Z終(zhōng)減少不必要的停機檢修時間。
1、潤滑脂潤滑(huá)
由於(yú)潤滑脂具(jù)有(yǒu)方便應用和獨特性質,所(suǒ)以經常用作電(diàn)機軸承潤滑劑。電機軸承潤滑脂的主要功能(néng)是:
●減少摩擦和防止磨損
●防止軸(zhóu)承腐(fǔ)蝕
●起到防止汙染物進入的(de)密封作用
潤滑脂(zhī)是一種由基礎油、增稠劑和添加劑組成的半固體潤滑劑。這些組分(fèn)在可(kě)控溫(wēn)度和(hé)壓力下(xià)經(jīng)複雜化學反應後結合在一起。在潤滑脂中使用的基礎油可以是礦物油或合成油。礦物油(yóu)可(kě)滿足大多數(shù)電機軸承應用要求。但是,對於(yú)極端溫度應用或需要間隔(gé)較長(zhǎng)時間再潤滑的應(yīng)用,則要求使用合成基礎油。增稠劑主要用作基礎油的載體和防止基礎油在應用(yòng)中泄漏。部分常用增稠(chóu)劑包括由鈣、鋰、鈉、鋁或鋇組成的金屬皂及複合金屬皂,如鋰複(fù)合皂。一種在電機(jī)軸承潤滑中大量應用的增稠劑為聚脲(niào)。
與許多(duō)種潤滑油一樣,添加劑被經(jīng)常用來提高(gāo)潤滑脂的性能。常用的添加劑包括,防腐劑、抗磨劑和極壓劑、抗氧化和腐(fǔ)蝕劑、傾點下降劑、潤滑(huá)劑、染料(liào)或顏料。
2、選擇正確的電機潤滑脂
電機軸承用潤(rùn)滑脂的重要特點(diǎn)。
以下標準可用作優質電機潤滑脂的典型指標。
●粘度:油粘度應滿足在運行溫度下的應用(yòng)負荷和轉速要求。這有助於提供(gòng)更好保護(hù)和延長軸承使用壽命。在(zài)一種電機潤滑脂中的典型礦物油粘(zhān)度為
500-600SUS@100°F。
●稠(chóu)度:潤滑脂的稠度是其Z常見特性之一。潤滑脂的稠度(dù)或硬度被(bèi)稱作(zuò)NLGI(美國潤滑脂學會(huì))等級,等級範(fàn)圍從(cóng)000到6。潤(rùn)滑脂的穩定性應滿(mǎn)足應用要求,因為它對達(dá)到擬潤滑區的輸送量和能力產生影響。一般(bān)NLGI2級潤滑脂是電機應用中Z常用的潤滑(huá)脂等級。
●抗氧化性:電機(jī)潤滑脂應有傑出的抗氧化性能。這將延長(zhǎng)軸承在高速和(hé)高(gāo)溫下的(de)運行壽命。ASTMD3336高溫潤滑脂壽命測試結果表明,軸(zhóu)承潤滑脂在極(jí)端條件下運行表現良好。選擇一種具有高標準ASTMD3336氧化壽命的潤滑(huá)脂(zhī)。
●抗磨損:除非電機安裝(zhuāng)時在軸承上有推力負荷,通常建議使用一(yī)種不含極壓(EP)添加劑的潤滑脂。極壓添加劑可縮短潤滑脂的使用壽(shòu)命而且不推薦用於不(bú)需(xū)要的場所。另一方(fāng)麵,設(shè)計(jì)用來承受重推力負荷的軸承可能需要用一(yī)種含有極壓添加劑的潤滑脂。
●滴點:滴點表(biǎo)示潤滑(huá)脂融化或(huò)潤滑油與增稠劑分離的溫度。由於電機軸承可能(néng)達到(dào)高溫工況,所以經常需要使用(yòng)高滴點潤滑脂。複合鋰潤滑脂和(hé)聚脲基潤滑脂的滴點約260℃或以(yǐ)上。
●剪切穩定(dìng)性:用ASTMD217潤滑脂錐入度測(cè)定法測量潤滑脂在100,000次工(gōng)作行程後的穩定性。在(zài)該項測試中,電機軸承潤滑脂的軟化度不宜(yí)超過1至1.5NLGI等級(jí)。軟化度超過該等級的電機軸承潤滑脂會隨(suí)著油品(pǐn)不斷老化而從軸承中(zhōng)泄漏出來。
3、潤滑脂相容性
除少數特殊情況外,使用不同增稠(chóu)劑類(lèi)型的潤滑脂應考慮相互之間的不相容性(xìng)。如果(guǒ)摻混不同的潤滑脂是不可避免的(de),則建議進行潤滑脂相容性測試。一(yī)般來說,不相容的潤滑脂會軟化或變成流體。這(zhè)會(huì)造成(chéng)潤(rùn)滑不足和導致軸承過早損壞。也有可能發生硬化和導致潤滑不足。必須(xū)保(bǎo)證盡可能多地清除舊潤滑(huá)脂,經常更換潤滑脂,可將軸承中的舊潤滑脂清除掉。
4、為電機軸承更換潤滑脂
更換潤滑脂間隔時間。采用雙密封軸承設計的電(diàn)機通常不需要更換潤滑脂。這是(shì)一種典型的用潤滑延長壽命的設(shè)計。另(lìng)一方麵,所有其它開式或單密封軸承,應定期更換潤(rùn)滑(huá)脂以清除已變質、泄漏或被汙(wū)染的潤滑脂。一般來(lái)講,運行條件決(jué)定潤滑脂的更換間隔時間。所有潤(rùn)滑脂會在一定轉(zhuǎn)速,甚至(zhì)在中等運行條件下變質。主要原因為氧化、油過度滲出和機械運行。在高溫(wēn)條件下,油揮發也是原因(yīn)之一。氧化Z終(zhōng)增加油的粘度和造成皂的硬化。少(shǎo)量油滲出是可以接受的,但滲(shèn)出量過多則會降低潤滑脂保持(chí)一個有效潤滑油膜的能力。機械運行或(huò)剪切可能改變潤滑脂的特性,如穩定性,使得潤(rùn)滑脂不再滿足應用要求。油過量(liàng)揮發(fā)可能導致潤滑(huá)脂硬化(huà)。變質通常以硬化、幹燥、油泥告(gào)終,Z終導致既無法潤滑軸承也不能阻(zǔ)止汙染物進入(rù)等後果。
影響潤滑脂更換頻率的運行因素和(hé)其它因素包括:溫度(dù)、使用連(lián)續性、潤滑脂注入量、軸承(chéng)尺寸和轉速、密封有效性和潤滑(huá)脂在特殊應(yīng)用方(fāng)麵的合適性。
(1)較高的潤滑脂溫度(dù)加快氧化速度,超過49℃時每升高10℃,潤滑脂的氧化速度提高一倍。高溫還會增加(jiā)滲出性和油脂揮發性。另外,隨著溫(wēn)度的升(shēng)高,潤滑脂有軟化傾向,而且可能變成流體而從軸承箱中漏出。在各方麵條件都相(xiàng)同的情況下,高溫運行要求更加頻繁地更換潤(rùn)滑脂,或者使用耐高溫潤滑脂。
(2)使用連續性(xìng)是指(zhǐ)每天或其它(tā)時(shí)間(jiān)單位的(de)使(shǐ)用小時數。一種連(lián)續承受變質因素(sù)的潤滑脂,與僅偶爾使用的軸承(chéng)潤滑(huá)脂相(xiàng)比,需要更(gèng)高的更換頻率。
(3)在一個設計合適的軸承箱中注入大量(liàng)潤滑(huá)脂,與在按比(bǐ)例縮(suō)小的軸承箱中(zhōng)注(zhù)入(rù)少量潤滑脂相(xiàng)比,前者使用時(shí)間更長。與大量潤滑脂的一(yī)等份相比,少量潤滑脂的工作頻率更高,而且不會從備用容量中受益(包括更多油脂和添加劑)。然而,在中等條件(jiàn)下,在一個工廠預注入型潤滑密封軸承中的少量潤滑脂可能持續較長時間,甚至數年。
(4)一個軸承Dn值(孔徑[單位:毫米]×轉速[單位:每分鍾轉速])與滾動體的線性速度(dù)成正(zhèng)比,而且可用作確定潤滑(huá)劑更換頻率的一個依據。在Dn範圍150000至200000或更高值運行的軸承內,在元件通道內的潤滑脂承受苛(kē)刻(kè)的運行條件和高溫條件。這類軸承要求采用更高的潤滑脂更換頻率,而(ér)且(qiě)甚至要求正確地選(xuǎn)擇不會過度變稀的潤滑脂。有些軸承製造廠用(yòng)Ndm(轉速[單(dān)位:每(měi)分鍾轉速]×軸承的節徑(jìng)[單位:毫米])來代替Dn。這種方法(fǎ)有較高參考值,但應考(kǎo)慮滾動體尺(chǐ)寸和軸承(chéng)截麵直徑(jìng)的影響(xiǎng)。
(5)振動會造成更多潤(rùn)滑脂進入滾動(dòng)體通(tōng)道,潤滑脂(zhī)在此承受過度運行和熱量。因(yīn)此減少了潤滑脂壽命,尤其是在高速軸承中。在軸承中的攪拌和剪切動作碾碎部分潤滑脂,潤滑脂(zhī)因此變成過量泄漏的流(liú)體。其中任(rèn)何一種因素(sù)均需更頻繁地更換潤滑脂。
(6)如果潤滑脂承受(shòu)以下任何重要特性的(de)臨界條(tiáo)件——氧化、滲漏、泵送性、抗磨和抗腐蝕特性或機械穩定性,則通常需要更頻繁地更換潤滑脂。
因此,決定何時和多久更換一次潤滑脂(zhī)不是一件(jiàn)簡單的事情。通常情況下,這項決定應參考過去的經驗、設備(bèi)製造廠和(hé)潤滑脂供應商的建議。大多數用於滾動軸承的(de)潤滑脂更換間隔從兩周至兩年(nián)不等。但許多滾(gǔn)動(dòng)軸承仍在年度計劃(huá)檢修停機期間(jiān)更換一次(cì)潤滑脂。在下限(xiàn)條件下(xià),軸承以極限轉速或接近極限轉速運行時,其更換潤滑脂的(de)頻率應為6-8小時一次。
遵(zūn)守合適的潤滑脂更換計劃非(fēi)常重要,因(yīn)此可保證舊的潤滑脂有足夠的柔軟度,以便於舊潤滑脂順(shùn)利清除。軸承或設備製造廠推薦(jiàn)的潤滑脂更換間隔時間,以運行條件和(hé)潤滑脂(zhī)類(lèi)型為依據。通常情況下(xià),連(lián)續運行的輕負荷(hé)至中等負荷電機,要求至少(shǎo)每年更換一次潤滑脂。按照每高於標稱推薦溫度10℃,潤滑脂更換間隔時間減少一半的原則。
確(què)定潤滑(huá)脂正確更(gèng)換頻(pín)率(lǜ)可參照圖1。
圖1 潤滑脂(zhī)更換頻率
5、確定(dìng)正確的潤滑脂注入量
確定電機軸承(chéng)的潤滑(huá)脂注入量是軸承初次(cì)潤滑和更換潤滑脂的Z重要步驟之一。潤滑脂注入量不足會因潤滑不(bú)足導致軸承故障。另一方(fāng)麵,潤滑脂注入量(liàng)過多也會(huì)導致軸承(chéng)故障和因潤滑脂被帶入繞組(zǔ)內引發問題。以下兩種(zhǒng)方法(fǎ)中的一種被經(jīng)常用於確定軸承的潤(rùn)滑脂注入量。
(1)軸承內剩餘空間的1/2至2/3(當運轉速度小於軸承極限速度的50%時)。軸承內剩餘空間的1/3至1/2(當運轉速度大於軸承極限速度的50%時)。
(2)確定軸(zhóu)承合適潤滑脂注入量的另一種(zhǒng)方法是采用以下公式。
這是計算(suàn)一個標準應用所需潤滑脂量的簡便計算方法。
潤滑脂(zhī)注入量(克)=軸承(chéng)外徑(毫米)×軸(zhóu)承寬度(毫米)×0.005,或潤滑脂(zhī)注(zhù)入量(盎司)=0.114×(軸承外徑)英寸×(軸承(chéng)寬度(dù))英寸。
用(yòng)潤滑脂填充軸承及(jí)軸承箱是常用方法。除固定好軸(zhóu)承外,軸承箱也起到一個潤滑脂儲槽的作(zuò)用(yòng)。在將潤滑脂注入軸承箱時,可使(shǐ)用以下(xià)方法。
●30%至50%注入量——典型用量。對極高轉(zhuǎn)速(sù),應采(cǎi)用潤(rùn)滑脂注入下限,以(yǐ)減輕潤滑脂承受的(de)攪拌(bàn)和過熱條件。向軸承過量注入潤滑脂可產生過(guò)熱(rè)傾向,而且在較高轉速(sù)下甚(shèn)至更熱。
●50%至75%注入量——用於(yú)低速,或者沒(méi)有其它更換(huàn)潤滑脂的方(fāng)法時,用潤滑脂注入軸承(chéng)箱(xiāng)50%至75%。在軸承箱填充完畢和電機啟動後,轉動元(yuán)件將多餘潤滑脂從轉動線路之間推(tuī)入軸承(chéng)箱,僅留下一層用於減少磨擦(cā)和磨損的潤滑脂薄膜。
●完全充填法——如果軸承運行環境特別髒,則可(kě)能需要將軸承箱填滿,但(dàn)軸承本身僅容納(nà)足(zú)夠(gòu)的可用潤滑脂。也可(kě)用減壓法裝滿軸承箱。
完全填充法始於用潤(rùn)滑脂注入軸(zhóu)承和軸(zhóu)承箱至75%,為滾動體推出(chū)的過量潤(rùn)滑脂留出足夠的容納空間。如果將軸承箱(xiāng)填滿(mǎn),則滾動體之間的潤(rùn)滑脂可能沒有出口而且可能嚴重損壞(huài)。因此造成的(de)摩擦可能(néng)變得很大,進而導致軸承溫度快速升高。高溫可能加速潤滑脂變質,可能(néng)因潤滑不足導致軸承損壞。進一步講,潤(rùn)滑脂的膨脹可能將其擠入電機繞組,導致電機損壞,或者造成密封破裂。為防(fáng)止發生該類故障,可(kě)通過將排脂(zhī)螺栓拆除後運行電機,直到多餘潤滑脂全部(bù)排出。這就(jiù)是減壓法。
重要的(de)是,應通過(guò)確認注油槍的每(měi)次加注量來估計潤滑脂的總注(zhù)入量。軸承製造廠經常推薦通過重量或(huò)體積計算一個軸承的潤滑脂注入量。在(zài)實際操作(zuò)中(zhōng),經常通過注(zhù)油槍的加注次數確定注入一個軸(zhóu)承的潤滑脂總量。因此,通過了解注油槍每次射出量計算潤滑脂注(zhù)入量是非(fēi)常重要的。注油槍製造廠通(tōng)常提供每槍加注量。然而,可(kě)通過計算分配已知潤滑脂量的射出次數調校注油槍(qiāng)。可用任何(hé)實驗室(shì)天平(píng)確定一次加注重量,測量單(dān)位Z好用克或(huò)盎司。然後,可計算達到要求注入量(重量)的加注次數。
請注意,每槍的體積或重(chóng)量(liàng)根據潤滑油密度(dù)的變化稍有變化。
一旦確定了潤滑脂的注(zhù)入量,必須將其轉換成(chéng)一個注油(yóu)槍的合適注入次數或泵送次數。注油槍型號標準化有利於確定全廠範圍內(nèi)電機潤滑脂的正確注入量。
添(tiān)加潤滑脂型軸(zhóu)承的軸承箱允許用(yòng)一個低(dī)壓注油槍更換潤滑脂。圖2是一(yī)個開放式軸承,在一側(cè)設有一個輔助潤滑(huá)脂儲槽。由於更換潤滑脂僅取代和擠出外軸承箱內的(de)潤滑脂,所以該項設計的(de)清除功能是(shì)有限的。排脂通(tōng)道應采用(yòng)較短的大管徑管道。圖3采用自由排脂設計。被擠(jǐ)入一側的新潤滑脂經滾(gǔn)動體(tǐ)進入另一側(cè)。再者(zhě),排脂通道應盡可能(néng)短而且采用(yòng)大管徑。圖3,必要時在電(diàn)機內采用一個緊湊布置而且可按圖更換潤滑(huá)脂。
圖2 用於換脂的軸承箱

圖3 自由排脂箱設計。
設計在右側,有時候被稱(chēng)作縱向(xiàng)潤滑(huá)脂設計,由於排脂(zhī)通道較短而直徑較大,所以比設計在左側更可取
通(tōng)常(cháng)用減壓法更換軸承潤滑脂(zhī)。
(1)拆(chāi)下排脂螺栓和從排脂口清除舊潤滑脂。
(2)清洗壓(yā)力管件和注(zhù)油槍管嘴以防汙染物或磨料進入軸承(chéng)。
(3)用一台手動注油槍,將潤(rùn)滑(huá)脂注入管件,直到在排脂口出現新潤滑脂。電機應(yīng)保持運行(háng)和預熱以保(bǎo)證潤滑脂分布更好。
(4)在注入(rù)新潤滑脂後,運行電機直到多餘潤滑脂經打開的(de)排脂口擠(jǐ)出。清除多餘(yú)潤(rùn)滑脂並裝(zhuāng)上排(pái)脂螺栓(shuān)。
注意:在電(diàn)機停運時注入潤滑脂,僅注入一半容量。全速運行電機(jī)5-10分鍾,然後(hòu)添加另一半。這(zhè)樣做可清(qīng)除軸承內的舊潤滑脂,而且防止填充過多和密封破裂。
初(chū)次充填開放式軸承(chéng)時,可采用(yòng)減壓充填法。然而,在(zài)將軸承加油工具裝入軸承箱之前,Z好用手或用軸承工具箱將潤滑油注入軸承。如果軸承未預裝填,則應在組裝後,用注油槍將潤滑油注(zhù)入(rù)組件直到確定其均(jun1)勻分布在軸承上,而且沒有從(cóng)入口到排脂口的短路。啟動電機並完成(chéng)減壓過程。
兩麵帶蓋的雙密封軸承,通常采用潤滑延長壽命型設計。密封延長壽命型軸承,用工廠提供的正確潤滑脂量預裝填,而且不需要進行(háng)初次潤滑或在線潤滑。因此,軸承箱通常不采用更換潤滑脂的設計結(jié)構。
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2019.08.12